JPS59219400A - 金属石鹸の水分散体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的衝撃に対する分散安定性、温度による軽
口安定性、凍結、解凍を繰返した場合の分散安定性等の
、物理的、化学的安定性に優れた撥水性の低下しない金
属石鹸の水分散体に関するものである。

脂肪酸の金属石鹸、特に高級脂肪酸の金属石鹸は撥水性
が強いことを利用して建材分野では、セメント、モルタ
ル、石膏、ケイ酸力ルンウムを基材とする建築材料の防
水剤として、又、紙、パルプ分野導おいてはコート紙製
造時のダスティング防止剤、潤滑剤、およびカラーコー
ト液の粘度調整剤として使用されている。

しかし金属石鹸そのままでは撥水性か強い為、水に殆ん
ど分散しないので従来から界面活性剤を用いて水に分散
し易くする試みがなされている。

最近では例えば特開昭５７−８４７３０に於いて界面活
性剤と無水マレイン酸共重合体塩と液状油を用いる方法
、又特開昭５７−７７６４２に於いては親油基が７ニル
フエノール又は高級アルコールの残基であるノニオン性
又はアニオン性界面活−性剤の存在トて機械的に粒子を
小さくして分散性を良好ならしめる方法等か特誇出願さ
れているか、これらの方法で得られた金属石鹸の水分散
体は物理的、化”Ｉ’的人疋性か未た十分とはいえない
。すなわぢ、金属石鹸の水分散体をポンプ移送したり、
あるいはポンプ等を使用して循環使用する場否、分散系
かこイ〕れ、分離又は凝集か起る。又は長期１呆存中に
粘度の上昇かみられる。寒冷地等において保存中凍結し
たものを使用の際に解凍して使用する。

この操作を繰返している間に分散系がこわ第１分離か起
る鋳の欠点かあり作業性に支障をきたしていた。これら
の欠点を改良するため、多量の界面活性剤を使用すると
金属石鹸の特長である撥水性か低トシてしまい、π４足
いくものが得られていない。

また、界面活性剤の種類によっても、用途上の種々の性
状への影響かある。つまり、酸化エチレンをイ」加し／
こ非イオン性界面活性片使用すると低温での安定性は良
好であるか、高温では四点があるため安定性か悪く、か
つ、泡立ぢか太きいと云う欠点かある。

ＡＢＳ、α−第１／フインスルホン酸型等のアニオノ性
災長 界面活性剤は、逆に高温ての安定性は良好であるか、低
温での安定性が悲＜、泡立ちも大きい欠点た場合には、
経口による安定性及び撥水性は良好であるか、こＡ′ｌ
のろ用いても乳化作用かなく使用に適しない。非イオン
性又はアニオノ性界面活性剤は単独で用いても、乳化分
散性能はあるか、経「１による安定性か悪い欠点かある
。

」二言己界面活性剤をｆＡ）、＋Ｂ］を単独、又は（Ａ
ＩＢ）、（ＡＩＣ）、（Ｆ３　＋　Ｃ’）のように混合
界面活性剤とし−Ｃ使用し２ても金属石鹸の水分散体は
得られるか、いずれの場合も物理的、化学的安定性か悪
い、（Ａ　−ｉ−Ｂ　）、（へ十〇）、（Ｂ　＋　Ｃ）
の混合界面活性剤をそれぞれ用いた場合はｆＡｌ、（Ｂ
ｌをそれぞれ単独て用いた場合より物理的、化学的安定
性は若干良くなるか、いずれの場合も共通していること
は、金属石鹸の水分散体の粘度の経口変化か各人きく、
７〜１５［」で分散系か不安定になり流動性かなくなる
。機械的衝撃を加えると更に分散系は不安定になり５〜
７０て流動性かなくなり、実用的°Ｃない。

本発明前等はこのような従来の金属塩の水分散体の欠点
を改善すへく、鋭意研究した結果次のような、金属石鹸
、水に対してｆＡｌ、（Ｂｌ、（Ｃ１の正群の界面活性
剤をＭ合して用いることて、物理的、化パｊ！的ｔよ安
定性の優れ、かつ撥水性の低下しない金属石鹸ｆＡｌ　
　７　ルキルフェノール、アルキルノオール、＋ｔ’：
＋　９アルコール、又はヒマノ浦に酸化エチレンを（＝
Ｊ加して得られる化合物１打より選はイまたる少くとも
一種０５〜２５重量％ （Ｂｌ　　ノアルキルスルポコハク酸のアルカリ金属塩
、アルキルスルポオ−１・のアルカリ金属塩、アルファ
オレフィーノスルポネートのアルカリ金属塩、ＡＢＳよ
りなる群より選ばれたる少くとも一種０５〜２５重量％
％ ｆｃ）　　脂肪酸のアルカ−り金属塩０５〜２１重里％
より成り、且つ、界面活性剤の（Ａ）　＋　ｆＢ）＋　
（Ｃ１の合５１量か１６〜６重量％であり、そのうちｆ
Ａｌ→−ｆＢ）の量の占める百分率か６０〜８０％であ
ることより構成される金属石鹸の水分散体か前記ｌ、た
物理的、化学的安定・１ノ１に優れ、なおかつ実用的撥
水性の低下かなく、すべての面て改善された金属石鹸の
水分散体であることを見出しここに本発明を完成した。

本発明て用いる金属塩としては炭素数８〜２２の脂：１
ノｊ酸ｖ）Ｃａ、、　Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、ＡＩ　、Ａｇ
塩てあり、脂肪酸としてはカプリル酸、カプリン酸、ラ
ウリン酸、オレイン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステア１Ｊ７酸、へヘン酸、リノノール酸、１２−ヒド
ロキノステアリン酸等であり、これらの脂肪酸は単独で
もまた２種類以上併用しても良い。又金属塩を得る方法
としては、複分解法および直接反応法　′等公知の方法
で得ることか出来る。

本発明で使用される界面活性剤としては、ｆＡ＋　　ア
ルキルフェノール酸化エチレン付加体としてノニルフェ
ノール、ドデシルフェノール又はオクチルフェノールの
酸化エチレン（ｔ　加俸（エチレンオキノド３〜２０モ
ル）、ヒマン浦酸化エチレン（−１加俸（エチレンオキ
ノド５〜２５モル）、高級アルコールの酸化エチレン付
加体としてオクチルアール、ミリスチルアルコール、ス
テアリルアルコールの酸化エチレン付加体（付加モル数
５〜２０）等が挙げられる。直鎖クリコールの酸化エチ
レンさして、酸化エチレンを１０〜４０モルイτｊ加し
たものでありこれらは単独又は２種以」二混合したもの
か使用てきる。

ＣＢ＋　　ジアルキルスルフォコハク酸のアルカリ金属
塩として、アルキル基かブチル、オクチル、ラウリルで
あるスルフォコハク酸のＮａ、に塩等か使用てきる。

高級アルコールの硫酸化物として、オクチルアルコール
、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリ
ルアルコール等の高級アルコールのｌｉｄ　酸化物のＮ
ａ、に塩、ＡＯ３（アルファオレフィンスルホン酸塩）
　、ＡＢＳ（アルキルベンセンスルホン酸塩）かありこ
れらは単独又は２種類以上混合して使用できる。

（Ｃ１脂肪酸のアルカリ金属塩としては、カプリル酸、
カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸
、ステアリン酸、オレイン酸、す７ノール酸等の脂肪酸
のＮａ、に塩かあり、これらは単独又は２種類以上混合
して使用できる。

上記界面活性剤［Ａ）　＋、（Ｂ）　＋　ｆｃｌの合旧
ｉ−ｉは金属石鹸の水分散体１００重量％中＆　１．６
−６重量％である。

界面活性剤の合計量か１６％以下では金属石鹸の水分散
体が得られ難く、実用性は殆んとなく、又６％以上加え
ても本発明者等か目的としている金属石鹸の水分散体の
物理的、化学的安定性、及び撥水性等の性質、性能が得
られず、むしろ撥水性の低下や、泡立ち易くなる等の欠
点が出て来る。

すなわちｆＢｌが０５９６以下、又はｔｃ＋か０５％以
下の場合は得られた金属石鹸の水分散体の物理的、化′
γ°的安的外定性足されるものではなく、又（Ｂｌか２
５％以上、又はｔＣ＋か２５％以上の場合は金属石鹸の
水分散体の泡立ちか激しくなり、撥水性が低１；゛する
。金属石鹸の水分散体をコーティングし、乾燥した皮膜
の強度か低ト°シひひわれ等の現象か見られ、好ましく
ない。

本発明の金属石鹸の水分散体に含有される水分Ｂ７１は
３５〜６２％であり、３５％以下では得られた水分散体
の粘度か高く、殆んと流動性がなく製造上、使用上の取
扱いに問題かあり好ましくない。

又６２％以上では水分散体の性能、性質は目的としたも
のか得られるか、運送費がかさみ、コスト高になる、又
紙の加工薬剤として使用する場合等において“は紙加工
メーカーにおいても省エネルギー、スピードアンプ等の
点から乾燥を早める為加工薬剤調整塔の水分濃度を低下
させる傾向にあるので、使用目的からみても多量に水を
含有してなる金属石鹸の水分散体は余り好ましくない。

本発明の金属石鹸の水分散体を得るには脂肪酸のＮａ塩
と金属塩化物又は金属水酸化物とを公知の方法で複分解
して得られる金属石鹸の含水ケーキ、又はそのものを乾
燥した金属石鹸粉末、あるいは脂肪酸と金属水酸化物又
は金属塩化物とから公知′の方法で直接反応して得られ
る金属石鹸の粉末を界面活性剤を溶解させた水溶液の中
に撹拌しなから加えていく方法と、脂肪酸と界面活性剤
と水とを入れ加温して溶解させた後撹拌しながら金属水
酸化物又は塩化物を添加する方法かあり、いずれの方法
でも１０μ以下の粒子を持つ金属石鹸の水分散体を得る
ことか出来るか、必要に応し粒子を更に微小にする場合
にはホモ７ナイザー等を利用することは何らかまわない
。ホモゾナイザーとしてはＴ、にホモミキサー、Ｔ−に
パイプ、ラインホモミキサー、スーパーマイコロイダー
、高圧ホモジナイザー等が挙げられる。

本発明の金属石鹸水分散体は、次の製造法により得たも
のであり、その製造法を以下に述べる。

〔■〕：脂肪酸のナトＩＪウム塩と金属塩化物とから複
分解法により得られた脂肪酸の金属塩を十分に水洗した
後、遠心脱水して含水率３５〜４０％の脂肪酸金属塩を
得た。

別に水とＡ、　Ｂ、　Ｃ群の各々より選ばれたる界面活
性剤の混合水溶液を撹拌しながら、土で得た脂肪酸の金
属塩の含水物を徐々に添加して金属石鹸の水分散体を得
る。

団コ°水とＡ、　Ｂ、　Ｃ群の各々より選ばれたる界面
活性剤の混合水溶液を反応器に入れ、８０〜８５°Ｃて
撹拌しながら脂肪酸を加える。これに金属水酸化物を徐
々に加えて反応させる。添加後、１２時間撹拌を続は反
応を終了し金属石鹸の水分散体を得る。

［１１１）　：市販されている脂肪酸金属塩をＣＩ）の
方法の含永去去脂肪酸金属塩に置き換え、以下は〔１〕
と同じ方法により、金属石鹸の水分散体を得る。

上記〔Ｉ〕、〔旧、〔■〕の方法により、金属石鹸の水
分散体か得られるが、その際必要によりホモジナイザー
を使用する。

上記の方法で得られた金属石鹸の水分散体を用いて次に
述べるような物理的、化学的安定性、泡立ち性及び撥水
性の試験を行った。

１）機械的衝撃に対する分散安定性 金属石鹸の水分散体３１を１／／ｍｉｎギヤーポンプを
使用して２０°Ｃて６０分間循環させた後の粘度を測定
（Ｂ型粘度旧使用）した。又ゲル化等による粒子の集合
程度を調へる目的て１０５°Ｃて恒量になるまで乾燥し
た３　００　ｍｅｓｈの標準フルイを用いて上記金属石
鹸の水分散体３００ｇを減圧ろ過し、その後３００ｇの
水を用いてフルイを水洗した後１０５°Ｃて３時間乾燥
し、デノケータ＝中で室温まで冷却した後重爪を測定し
て、次式によりろ過残分を求めた。

２）経口分散安定性 クール二ノクスを使用し、それぞれ５°Ｃ１２５°Ｃ１
４０″Ｃの条件下に６ケ月間放置した時の金属石鹸の水
分散体の粘度（Ｂ型粘度計使用）を測定１．た。

又その試料を用いて１）と同方法でろ過残分を測定した
。

３）凍結、解凍を繰返した場合の分散安定性金属石鹸の
水分散体を一１５°Ｃに３０時間放１凍結させそれを取
り出して２５℃の雰囲気に静置して解凍する。これを−
回とし、これを５した。

４）高温安定性 金属石鹸の水分散体を水冷却器、温度Ｊ１、撹拌装置を
備えた２１のフラスコに入れ、８０　℃３００ＲＰＭで
４時間撹拌後、２５℃まで自然冷却し５）泡立ち試験 金属石鹸の水分散体に水を加え、金属石鹸濃度２９６の
分散液を作る。この液５０　ｍ　ｌ！を２５０＋ｎ／の
有栓メスンリンダーに入れ振盪機（ＹＡＭＡＴＯ５ｌｎ
ｋｅｒ　Ｍｏｄｅｌ　５Ａ−３１）　ニテ３分間振盪し
、その泡の量を測定した。

６）撥水性 金属石鹸の水分散体（固形分濃度３０　％　）を２０　
ｃｍ　Ｘ　２０　ｃｍのガラス板に０２５印の厚さにコ
ーティングし、１１０℃で６０分間乾燥した後、２０℃
で４０９６ＲＨの条件下に２４時間放置後、フーティン
グした表面齋こマイクロノリンダ−を用いて０．０１＋
ｎ／の水滴をｆｉケ所にたらしその水滴の拡がり状態を
肉眼判定した。

撥水性の判定基準は次の通り ○：水滴はほとんど広からない △：水滴は若干法がる ×：水滴はすくに広がる 以下に測定例により本発明を説明する。

測定例に用いた金属石鹸の水分散体の組成及びそれに用
いた金属石鹸の種類、界面活性剤の種類を表１〜３に示
す。

表４に、試験前及び次の各試験後（機械的衝撃に対する
分散安定性、凍結解凍を繰返した場合の分散安定性、高
温安定性）の粘度（２５℃、ＣＰＳ）及びろ過残分（％
）及び泡立試験（ｃｃ　）、撥水性につきｄ（）１定し
ｌ゛こ結果を示す。

また表−５には、温度５．２５．４０℃の３条件下に各
々製造直後（０日）、１５日、３０日、９０日、１８０
１」の経口後の金属石鹸の水分散体につき、粘度（２５
℃、ｃｐｓ　）とる過残分（％）を測定した結果を表−
５に示す。

表−１金属石鹸の水分散体の組成と製造方法表−２比較
例、実施例に用いた組成の種類と混合比（重量比）表−
３比較例、実施例に用いた組成の内容表−４各種の安定
性試験の前後における粘度、ろ過残分、泡立試験、撥水
性試験の結果 ※（イ）機械的衝撃に対する分数安定性試験（口１　凍
結・解凍の繰返しによる分散安定性試験（ハ）高温安定
性試験

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　組成物として金属石鹸３８〜６０重量％、水３５〜
   ６２重量と、界面活性剤として、 ＋Ａ＋　　アルキルフェノール、アルキルノオール、高
   級アルコール、ヒマシ油より選ばれた一種に酸化エチレ
   ンを付加して得られる化合物群より選はれたる少くとも
   一種０．５〜２５重量％（Ｂ）　　ジアルキルスルホコ
   ハク酸のアルカリ金属カリ 塩、アルキルスルホネートのアル→金属塩、アルファオ
   レフィンスルホネートのアルカリ金属塩、ＡＢＳよりな
   る群より選ばれたる少なくとも一種０５〜２．５重量％ ＋Ｃ１脂肪酸のアルカリ金属塩０５〜２１重量％より成
   り、且つ、界面活性剤のＩＡ）　＋　ＩＢＩ　＋　ＩＣ
   ）の合計量か１．６〜６重量％であり、そのうち（ＡＩ
   　＋　（Ｂｌの量の占める百分率が６０〜８０％である
   ことより構成される金属石鹸の水分散体。